Ipar

A Fujitsu fontos technológiai mérföldkövet ért el a világ legyorsabb 36 qubites kvantumszimulátorával

Az új szimulátor a világ leggyorsabb szuperszámítógépében, a Fugakuban is használt processzorral dolgozik.

A Fujitsu sikeresen kifejlesztette a világ leggyorsabb kvantumszimulátorát, amely 36 qubites áramkörök kezelésére képes a FUJITSU PRIMEHPC FX 700 szuperszámítógépével (PRIMEHPC FX 700) dolgozó klaszteren. A PRIMEHPC FX 700 ugyanazt az A64FX CPU-t használja, mint a világ leggyorsabb szuperszámítógépe, a Fugaku.

Az újonnan kifejlesztett kvantumszimulátor nagy sebességgel képes párhuzamosan futtatni a „Qulacs” kvantumszimulátor-szoftvert, ezzel nagyjából megduplázva a teljesítményt más fejlett kvantumszimulátorokhoz képest⁴ a 36 qubites kvantumműveletek végrehajtása során. A Fujitsu új kvantumszimulátora jelentős támogatást nyújt azoknak a kvantumszámítástechnikai alkalmazásoknak a fejlesztéséhez, amelyek gyakorlati alkalmazása várhatóan már a következő években elindul.

Az áttörő fontosságú fejlesztésre építve, a Fujitsu és a Fujifilm Corporation 2022. április 1-től közös kutatást indít az anyagtudományi felhasználásra szánt kvantumszámítástechnikai alkalmazások fejlesztésére.

A továbbiakban a Fujitsu még nagyobb erőbedobással dolgozik majd a kvantumszámítógépek fejlesztésén. 2022 szeptemberére 40 qubites szimulátor fejlesztését tervezi, és a pénzügy, valamint a gyógyszerkutatás terén kíván közös kutatás-fejlesztést indítani ügyfeleivel a kvantumalkalmazások használata terén.

Vivek Mahajan, a Fujitsu Limited technológiai vezérigazgató-helyettese elmondta:

„Új korszak küszöbén állunk a számítástechnikában. A számítógépes technológiák terén felhalmozott több évtizedes szakértelmét kamatoztatva a Fujitsu sikeresen kifejlesztette a világ leggyorsabb kvantumszimulátorát. Korábban ezt a szaktudást a RIKEN partnereként a Fugaku szuperszámítógép fejlesztésére hasznosítottuk, amely már két éve őrzi első helyét a leggyorsabb rendszerek között. Az új kvantumszimulátorral támogatni kívánjuk ügyfeleinket a kvantumalkalmazások gyorsabb fejlesztésében, hogy a társadalom előtt álló különféle problémák megoldásával hozzájáruljunk a fenntartható világ megteremtéséhez.”

Az új 36 qubites szimulátor világelső feldolgozási sebességet nyújt

A Fujitsu párhuzamos, elosztott kvantumszimulátort hozott létre egy 64 PRIMEHPC FX 700 node-ból álló klaszteren.

A PRIMEHPC FX 700 rendszer A64FX processzora ugyanaz a CPU, mint amivel a Fugaku szuperszámítógép is dolgozik. A kétszeres pontosságú lebegőpontos számításoknál elérhető elméleti csúcsteljesítménye 3,072 teraflop (TFLOP). A node-okat InfiniBand segítségével összekapcsoló rendszer 32 GB memóriája 1024 GB/s sávszélességgel és 12,5 GB/s sebességgel párosul.

Az új kvantumszimulátor a világ egyik leggyorsabb kvantumszimulátor-szoftverét, az Oszakai Egyetem és a QunaSys Corporation által fejlesztett Qulacs-t futtatja. A szimulátor memória-sávszélességének teljesítményét úgy növelték, hogy egyidejűleg több számítást hajtson végre SVE (Scalable Vector Extension) utasítások segítségével az A64FX processzorra portolva.

Az MPI (Message Passing Interface) interfész lehetővé teszi a Qulacs párhuzamos és elosztott végrehajtását, és az adatátvitel során a számítási folyamat és a kommunikáció átfedésével maximálja a hálózati sávszélességet. A Fujitsu kidolgozott egy olyan új módszert is, amely képes hatékonyan átrendezni a qubit állapotokat a klaszter elosztott memóriájában a kvantumáramkör és az általa végzett számítás előrehaladása szerint, csökkentve ezzel a kommunikációs költséget. Az új rendszer a Qulacs mellett más kvantumszimulátor-szoftverekkel is képes együttműködni.

A Fujitsu kvantumszimulátorához elérhető a Qiskit, a kvantumszámítógépes szoftverek egyik fő fejlesztési eszköze, amely rendkívüli kényelmes fejlesztési környezetet biztosít a kvantumszoftver-fejlesztők számára. A Fujitsu a QunaSys-szel együttműködve fogja szállítani a vállalat kvantumkémiai szoftverét, a Qamuy-t az új kvantumszimulátoron a nagy sebességű kvantumkémiai számítások széles körének végrehajtásához.

A Fujifilmmel megvalósított közös kutatási projekt

A Fujitsu és a Fujifilm közös kutatást indít a kvantumalkalmazások használatáról innovatív anyagtervezési módszerek kidolgozásához a számítógépes kémia területén. A kutatás során a Fujitsu új fejlesztésű kvantumszimulátorát fogják használni a kvantumszámítástechnika-specifikus algoritmusok vizsgálatára és értékelésére a molekuláris kémiai reakciók számításainál.

Időszak: április 1-től 2023. március 31-ig
Cél: A kvantumszámítástechnika hasznosítása a számítógépes kémiában
Kutatási tartalom: Kvantumszámítástechnika-specifikus algoritmusok vizsgálata és értékelése a molekulák kémiai reakciói stb. területén
Szerepkörök és feladatok:

Fujitsu:

Kvantumszimulátor biztosítása, számítási eredmények elemzése, fejlesztési módszerek vizsgálata

Fujifilm:

Kvantumkémiai számítások végrehajtása, számítási eredmények elemzése, fejlesztési módszerek vizsgálata

Jövőbeni tervek

A jövőben a Fujitsu tovább dolgozik technológiái tökéletesítésén, ideértve kvantumkapu-fúziós technológiáját, amely több kvantumkapuhoz képes egyidejűleg számításokat végezni a kvantumszimulátorok nagyobb léptékű és magasabb sebességű hasznosítása érdekében. A Fujitsu 2022 szeptemberére 40 qubites szimulátor fejlesztését is tervezi pénzügyi és gyógyszerkutatási célra. A vállalat a kvantumszimulátorokon fejlesztett kvantumalkalmazásokkal kapcsolatban felhalmozott tudását fel kívánja használni a jövő kvantumszámítógépeinek fejlesztéséhez azzal a céllal, hogy a kvantumtechnológia segítségével mielőbb megoldásokat találjon egyes társadalmi problémákra.

Keisuke Fujii, az Oszakai Egyetem mérnöki mesteriskolájában működő fejlett elektronikai és optikatudományi divízió professzora:

„A szuperszámítógépekre épülő nagy sebességű szimulátorok egyre fontosabb szerepet játszanak a kvantumszámítógépek teljesítményét meghatározó kvantumszoftverek és kvantumalkalmazások fejlesztésében. A fejlesztők által világszerte használt nyílt forráskódú Qulacs szoftvert a Fugaku szuperszámítógép alaptechnológiájával kombinálva elkészítettük a világ leggyorsabb kvantumszimulátorát, amely meggyőződésünk szerint jelentősen fel fogja gyorsítani a kvantumszoftverek jövőbeni fejlesztését.”

Yukihiro Okuno, a Fujifilm elemzéstechnológiai központjának kutatásvezetője:

„A kvantumszámítógépek rendkívül pontos számításokat végeznek a számítógépes kémia területén. A hagyományos számítógépek erre nem képesek. A közös kutatás keretében a Fujifilm azt kívánja megvizsgálni, mennyire megvalósítható a kvantumszámítógépek használata az anyagtudományban.”

Related Topics:fujitsu innováció ipar kvantumszimulátor mérföldkő qubites tudomány

Up Next

Automatizált raktármegoldásokat tesztel a kiflis cégcsoport

Don't Miss

A Bosch Rexroth a Kassow Robots többségi részesedésével erősíti gyártásautomatizálási üzletágát

Ipar

Az építőipar rejtett költsége: amikor a rossz döntések a falakba épülnek

Az építőiparban kevés döntés visszafordítható. Egy hibás technológiai választás vagy kivitelezési megoldás akár évekkel később is komoly minőségi vagy pénzügyi problémákat okozhat. A háttérben sokszor nem hanyagság vagy szándékos megtévesztés áll, hanem az úgynevezett információs aszimmetria: amikor az eladó vagy szakember lényegesen több tudással rendelkezik egy termékről vagy technológiáról, mint a megrendelők.

Ez a jelenség az építőiparban különösen erős. A gyártók és a kivitelezők részletesen ismerik az anyagokat, rendszereket és technológiai megoldásokat, miközben a megrendelők többsége életében csak egyszer-kétszer kerül olyan helyzetbe, hogy ilyen döntéseket kell meghoznia. A lakossági építkezők vagy felújítók számára a műszaki kérdések sokszor nehezen átláthatók, miközben a választásuk hosszú távra meghatározzák egy épület minőségét és fenntartási költségeit.

Egy nem megfelelően kiválasztott technológia vagy anyag később garanciális vitákhoz, költséges javításokhoz, sőt bizalomvesztéshez is vezethet. A probléma súlyát növeli, hogy a hibák következményei gyakran csak évekkel később válnak láthatóvá, amikor a javítás már jóval drágább vagy bonyolultabb.

A szakértők szerint ezért az információhoz való hozzáférés és a szakmai tudás megosztása kulcsfontosságú szerepet játszik a kockázatok csökkentésében.

„Az építőiparban a marketing szerepe ma már túlmutat az értékesítésen. Egy olyan piacon, ahol a döntések nagy értékűek és a műszaki kérdések összetettek, a kommunikáció valójában a tájékozódást segíti. Ha a szakmai tudás könnyebben hozzáférhető, azzal a megrendelők, a kivitelezők és végső soron az egész ágazat nyer”

– fogalmazott Markovich Béla a Mapei Kft. ügyvezetője.

Az elmúlt években egyre több építőipari vállalat helyez hangsúlyt a szakmai edukációra és a tudásmegosztásra. A képzések, technológiai bemutatók, szakmai közösségek és online tartalmak mind azt szolgálják, hogy a piaci szereplők megalapozottabb döntéseket hozhassanak.

A szemléletváltás az építőipari marketingben is megjelenik. A kommunikáció egyre kevésbé a termékek egyszerű bemutatásáról szól, és egyre inkább arról, hogy segítsen eligazodni az iparág komplex műszaki kérdései között.

Ezt a megközelítést ismerte el a Magyar Marketing Szövetség, amikor 17 Marketing Gyémánt díjjal jutalmazta a Mapei Kft. marketingtevékenységét. A vállalat programjai többek között a kivitelezők képzésére, a szakmai közösségek erősítésére és a lakossági megrendelők tájékoztatására épülnek.

Az információs aszimmetria teljes megszüntetése természetesen nem reális cél. Az azonban egyre inkább felismerés az iparágban, hogy a szakmai tudás szélesebb körű megosztása nemcsak a hibák számát csökkentheti, hanem az építőipari szolgáltatások minőségét és a piac iránti bizalmat is erősítheti.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Ipar

Beszerzési Kiválóság Program a BME-n a Schneider Electric közreműködésével

Idén tavasszal elindult a Beszerzési Kiválóság Program a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen (BME). A program kurzusainak elvégzésével a beszerzés területén szerezhetnek naprakész, gyakorlati tudást a résztvevő hallgatók. E tudás elismeréséről egy úgynevezett Beszerzési Kiválóság Oklevelet kapnak a résztvevők. E kurzusok tananyagainak összeállításában, illetve a kapcsolódó ismeretek átadásában a Schneider Electric hazai szakemberei is közreműködnek.

Újabb egyetemi együttműködési projektben vesz részt a Schneider Electric, a világ egyik vezető energiatechnológiai vállalata, amely a BME-vel összefogva indított beszerzési kiválóság programot (procurement excellence program) az intézmény Gazdaság- és Társadalomtudományi Karán.

A tantárgyak többsége magyar és angol nyelven is elérhető. A szükséges kreditek tetszőleges számú szemeszter alatt teljesíthetők, azonban a tárgyakat egy adott képzés keretében kell elvégezni. A kurzus célja, hogy naprakész, gyakorlati tudáshoz jussanak a hallgatók a beszerzés kapcsán, amit a munkába állást követően azonnal tudnak hasznosítani.

A Schneider Electric elkötelezett a hazai szakember-képzés támogatása iránt, ennek jegyében több magyarországi egyetemmel is együttműködik a vállalat és a BME-vel már eddig is számos műszaki projekt valósult meg.

A program különlegességét az is adja, hogy a Schneider Electric nem csupán lektori és előadói szerepet vállalt a kurzusokon, hanem két teljes tantárgyat maga alkotott meg és tart a program keretében. Ez a fajta vállalati szerepvállalás, amikor egy multinacionális cég nemcsak tartalmakat ad, hanem önálló kurzusokat épít fel és oktat egy akkreditált egyetemi program részeként rendkívül ritka, különösen Magyarországon. A Schneider Electric szakértői így nemcsak előadóként, hanem a tananyag tervezőjeként és gondozójaként is jelen vannak a képzésben, ami a vállalati tudás és az akadémiai környezet szokatlanul mély integrációját teszi lehetővé.

„Nagyon örülünk annak, hogy részesei lehetünk a BME-n a stratégiai beszerzés kurzus elindításának. A tapasztalataink azt mutatják, hogy az egyetemi képzésből kikerülő, frissen végzett hallgatóknak nem feltétlenül van lehetőségük megszerezni azt a gyakorlati tudást, amire a piacon szükség lenne. Az idén tavasszal elindított program révén olyan naprakész ismeretek birtokába juthatnak, amivel megállhatják a helyüket az üzleti életben, például a mi, Budapesten működő regionális beszerzési központunkban, a Budapest GSC Hub-ban”

– mondta el Gurcsó Péter, a Budapest GSC Hub regionális beszerzési igazgatója.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Ipar

Hogyan befolyásolja a nitrogéngáz tisztasága a költségeket?

A nitrogén napjaink iparában kulcsfontosságú szerepet tölt be, olyannyira, hogy gyakran az „ötödik közműként” emlegetik a víz, az elektromos energia, a földgáz és a sűrített levegő mellett. Számos vállalat külső beszállítótól szerzi be, míg mások helyben állítják elő. Az alábbiakban bemutatjuk, hogyan hat a nitrogén tisztasága a költségekre, és milyen előnyöket kínál a helyszíni előállítás pénzügyi, biztonsági és környezetvédelmi szempontból.

Tisztaság és minőség – nem ugyanaz

Gyakori tévhit, hogy a gáz tisztasága megegyezik a minőségével, pedig a két fogalom különbözik. A tisztaság kizárólag a gáz összetételére, koncentrációjára utal: például 95%-os nitrogén esetén a maradék 5% jellemzően oxigén. A minőség ezzel szemben azt jelzi, hogy milyen egyéb szennyeződések találhatók a gázban.

További részletek:
www.atlascopco.com/hu-hu/compressors/wiki/compressed-air-articles/difference-industrial-gas-purity-quality

Miért jelenthet költségelőnyt a helyszíni nitrogéntermelés?

A helyszíni nitrogéngenerátorok lehetővé teszik, hogy a felhasználók pontosan az adott alkalmazás igényeihez igazított tisztaságú gázt állítsanak elő. Ennek egyik legnagyobb előnye, hogy az alacsonyabb tisztasági szint kevesebb energia felhasználásával érhető el, így a működési költségek jelentősen csökkenthetők.

Ezzel szemben a palackos vagy folyékony formában szállított nitrogén általában egységesen magas tisztaságú, ami a kriogén előállítás sajátossága. A gyakorlatban ez sok esetben felesleges túlköltekezést jelent, mivel a felhasználók gyakran nem igényelnek ilyen magas tisztaságot.

Részletesebb magyarázat:
www.atlascopco.com/hu-hu/compressors/wiki/compressed-air-articles/nitrogen-oxygen-purity-cost

A helyszíni termelés további előnye, hogy teljes kontrollt biztosít a nitrogén tisztasága, nyomása és mennyisége felett. Erről és a nitrogéngáz előállítási technológiákról itt olvashat többet:
www.atlascopco.com/hu-hu/compressors/products/nitrogen-generators

Rejtett költségek és kockázatok a külső ellátásnál

Nitrogén vásárlása vagy bérlése esetén a költségek nemcsak magasabbak lehetnek, hanem nehezebben is tervezhetők. A felhasználók ki vannak téve többek között:

hosszú távú szerződéseknek,
árnövekedésnek,
logisztikai költségeknek,
valamint a folyékony nitrogén tárolásából adódó biztonsági kockázatoknak.

Ezzel szemben a helyszíni előállítás kiszámíthatóbb működést, alacsonyabb költséget és kisebb környezeti terhelést kínál.

Milyen előnyöket kínál a helyben előállított nitrogén?

A rendszeresen nitrogént használó vállalatok számára a helyszíni termelés több szempontból is kedvező:

alacsonyabb összköltség egységnyi gázra vetítve,
kiszámíthatóbb, stabil költségstruktúra,
nincs gázveszteség vagy felesleges pazarlás,
kevesebb adminisztráció és logisztikai feladat,
nagyobb üzembiztonság (nincs nagymennyiségű tárolt gáz),
minimális környezeti lábnyom,
folyamatos, megbízható ellátás,
kompakt és alacsony zajszintű működés.

A működés rövid bemutatója videón:

A helyszíni nitrogén-előállítás technológiái

A nitrogéngenerátorok két fő elven működnek:

PSA technológia (Pressure Swing Adsorption)

A PSA eljárás magas, akár 99,999%-os tisztaságot biztosít, jelentős kapacitás mellett. Ez különösen fontos az elektronikai, gyógyszeripari vagy vegyipari alkalmazásoknál.

Megtekinthető itt:

Membrános technológia

A membrános rendszerek rugalmasan 95–99,5% közötti tisztaságot kínálnak, és kisebb energia- valamint karbantartási igénnyel működnek. Ideálisak például tűzvédelemhez, műanyagipari folyamatokhoz vagy élelmiszeripari alkalmazásokhoz.

Kompakt, integrált megoldás

A korszerű nitrogéntermelő rendszerek kompakt kivitelben, előre összeállítva érhetők el. Ezek magukban foglalják a szükséges fő komponenseket: kompresszort, levegőkezelő egységet, nitrogéngenerátort, nyomásfokozót, tartályokat és vezérlést.

Az ilyen rendszerek gyorsan telepíthetők, és azonnali, megbízható gázellátást biztosítanak:
www.atlascopco.com/hu-hu/compressors/products/nitrogen-generators/high-pressure-skid

Bemutató videó a nitrogéntermelő komplett rendszerről: